1) Найти период решетки и количество штрихов на 1 мм, если спектр 4-го порядка получен при освещении дифракционной

Содержание вопроса: Дифракция и преломление света

Инструкция:

1) Для решения первой задачи нам необходимо знать, что период решетки можно найти по формуле d = λ / sin(θ), где d - период решетки, λ - длина волны света и θ - угол, под которым наблюдается спектр нужного порядка. В этом случае, нам дан угол θ = 7 градусов, который соответствует четвертому порядку. Поэтому, мы можем воспользоваться формулой d = λ / sin(θ), зная что sin(7 градусов) = 0.12 мм. Также нам задано, что расстояние между штрихами на решетке равно 1 мм. Тогда, общий период решетки будет равен d = 0.12 + 1 = 1.12 мм. Следовательно, на 1 мм будет 1 / 1.12 = 0.89 штриха.

2) Во второй задаче нам также дан номер порядка спектра (в данном случае второй порядок) и расстояние от решетки до экрана. Известно, что расстояние между точками на экране, где виден спектр нужного порядка, равно периоду решетки. Поэтому, период решетки можно найти по формуле d = D / n, где d - период решетки, D - расстояние от решетки до экрана и n - порядок спектра. В нашем случае, D = 40 см = 0.4 м и n = 2. Подставив значения в формулу, получим d = 0.4 / 2 = 0.2 мм.

3) В третьей задаче нам необходимо найти показатель преломления и скорость света во втором веществе. Для этого можно воспользоваться законом Снеллиуса, который гласит, что отношение синусов угла падения (θ1) и угла преломления (θ2) равно отношению скоростей света в первом (v1) и во втором (v2) веществах: sin(θ1) / sin(θ2) = v1 / v2. Из условия задачи известно, что угол падения (θ1) равен 15 градусов, угол преломления (θ2) равен 5 градусов, а скорость света в первом веществе (v1) равна 2.4 * 10^8 м/с. Подставив значения в закон Снеллиуса, можно найти показатель преломления второго вещества: sin(15 градусов) / sin(5 градусов) = (2.4 * 10^8 м/с) / (v2). Решив это уравнение, мы найдем значение показателя преломления второго вещества. Также, стандартная скорость света второго вещества можно найти, зная скорость света первого вещества и показатель преломления второго вещества: v2 = (2.4 * 10^8 м/с) / (показатель преломления второго вещества).

4) В четвертой задаче нам необходимо найти критический угол падения в стекле с показателем преломления. Критический угол падения - это угол, под которым свет перестает преломляться и отражается полностью внутри среды. Для стекла с показателем преломления есть формула для определения критического угла: sin(критического угла) = 1 / показатель преломления стекла. Подставив значение показателя преломления стекла из условия задачи в формулу, мы можем найти критический угол падения.

Совет: Для лучшего понимания дифракции и преломления света, рекомендуется изучить основные законы этих физических явлений и научиться применять соответствующие формулы. Также полезно проводить дополнительные опыты и практические задания, чтобы укрепить полученные знания.

Дополнительное упражнение: На одну сторону прямоугольного стеклянного аквариума, погруженного в воду, падает свет под углом 30 градусов. Если показатель преломления стекла равен 1.5, найдите угол преломления внутри аквариума и определите, будет ли свет полностью отражен от границы стекло-вода.